| 研究概要 |
ジアセチレン結晶の光誘起固相重合(自己組織化)を制御するためには、開始反応において重要な役割を担っている光キャリアーの性質を明らかにする必要があるが、このためには、光キャリア発生と相補的である再結合発光過程との比較が不可欠である。本年度は、ジアセチレン結晶の再結合発光の起源を明らかにすることを目的として、下記1.の研究を実施した。また、2.に記載のようにジアセチレン分子の合成法を確立した。
1.ジアセチレン結晶の再結合発光の励起スペクトル測定
1,12-ヘキサジインジオールビスフェニルカーバメート(TCDU)単結晶のレーザー光励起に発光スペクトル測定を低温でおこない、従来知られていた長寿命の発光成分に加えて、寿命の短い発光が吸収端付近に現れることを明らかにした。励起スペクトル測定の結果、これらの発光は共に、基礎吸収端以上のエネルギーを持つ紫外光の照射により誘起されることがわかった。さらに、TCDU結晶のUrbach裾の測定を行い、TCDU結晶の電子格子相互作用の強さが励起子の自己束縛に十分なほど強いことを明らかにした。これらの結果から、基礎励起により生じる二つの発光帯は、共に、自己束縛励起子の再結合発光であると結論した。
2.ジアセチレンの合成
励起子の緩和や重合性の特徴を司る物質因子を明らかにするためには、ジアセチレン分子の性質を特徴づける末端置換基の異なる複数の分子を用いた系統的な研究が不可欠である。これまで、試薬として入手できるジアセチレンを用いて試料作成を行ってきたが、試料の特性を選択する余地がないことから、上記の観点からの展開を図ることができないでいた。そこで、系統的に置換基を変えたジアセチレン分子を合成する方法として、酸化カップリングにより末端にOH基を持つジアセチレンを合成し、さらにそのOH基をイソシアネート、酸クロライド等により処理する方法を確立した。
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